JP6664074B2 - 平面度測定装置 - Google Patents
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Description
図1、図2の如く平面度測定装置10は、箱型のベース12と、ベース12の上面に回転可能に設けられ、円盤状のワーク14を載置するテーブル16と、ベース12の内部に設けられ、テーブル16を回転駆動するモータ18(図2参照)が内蔵されたスピンドル20と、ベース12の上面にZ方向(鉛直方向)に立設されたコラム22と、コラム22に沿ってZ方向に移動可能なキャリッジ24と、キャリッジ24にX方向(水平方向)に移動可能に取り付けられたアーム26と、アーム26の端部に取り付けられた検出器ホルダ28と、検出器ホルダ28に取り付けられ、先端に測定子30を有する検出器32と、を備える。
図2の如く、平面度測定装置10は、演算処理装置40を有する。
まず、ワーク14の測定に先立ち、平面度測定装置10の誤差補正と、検出器32の感度較正と、テーブル16の偏心較正作業と、を実施し、平面度測定装置10を基準値に設定する。つまり、テーブル16にマスターピースを載置して、このマスターピースを検出器32で測定して得られる平面度が規定値となるように平面度測定装置10を基準値に設定する。
検知部54は図2の如く、スピンドル20の下方位置において、A軸方向に直交する方向の互いに異なる位置に配置された第1センサ56と第2センサ58とを有する。第1センサ56は、A軸を0点基準にしてマイナス(−)方向に離間した位置R1に配置され、スピンドル20の底面20Aまでの距離又は変位量を非接触で検出する。また、第2センサ58は、A軸に対してプラス(+)方向に離間した位置R2であって、位置R1とA軸とを結ぶ線分の延長線上の位置R2に配置され、スピンドル20の底面20Aまでの距離及び変位量を非接触で検出する。演算処理部46は、第1センサ56及び第2センサ58によって検出された距離又は変位量(検出結果)に基づいて傾斜量Bを算出する。すなわち、検知部54は、第1センサ56、第2センサ58及び演算処理部46を備えている。なお、A軸方向に直交する方向における測定子30の検出位置は、A軸に対してプラス(+)方向に離間した位置R3に設定される。
演算処理部46は、第2センサ58によって検出された基準値からの変位量(距離でもよい)から、第1センサ56によって検出された基準値からの変位量(距離でもよい)を減算し、この変位量減算値を、位置R2から位置R1を減算した距離減算値で除算する。これによって検知部54は、傾斜量Bを検知することができる。
これにより、実施形態の平面度測定装置10によれば、A軸に対するスピンドル20の測定時の回転軸の傾斜量Bを検知することができる。なお、位置R1はA軸を0点基準とした負の値であり、位置R2はA軸を0点基準とした正の値である。
実施形態の演算処理部46は、ワーク14の平面度を算出する演算部として機能する。すなわち、演算部である演算処理部46は、検出器32によって検出された測定子30の角度位置毎の変位量Cを、傾斜量Bに基づいて算出された測定子30の検出位置におけるスピンドル20の回転軸の傾斜量Dに基づいて補正することによりワーク14の平面度を算出する。具体的には、変位量Cから傾斜量Dを減算して得られた角度位置毎の補正値Eに基づき、ワーク14の平面度を算出する。
次に、演算処理部46は、変位量Cから傾斜量Dを減算して得られた角度位置毎の補正値Eを、下記の式(3)にて算出する(S120)。
そして、演算処理部46は、角度位置毎の補正値Eからワーク14の平面度を算出する(S130)。これにより、ワーク14を測定する際に生じるテーブル16の回転精度の誤差成分を取り除いた測定を実施することができるので、ワーク14の測定精度が向上する。
図4は、ワーク14の偏心較正作業の一例を示した説明図であり、図5は、図4の偏心較正作業後に行われるワーク14の測定形態を示した説明図である。
図8は、スピンドル20に突発的な振動が発生した場合の較正方法を示した説明図である。
Claims (12)
- ワークが載置されるテーブルと、
前記テーブルに連結され、前記テーブルを回転させるスピンドルと、
前記テーブルに載置された前記ワークの表面に接触する測定子の変位量を検出する検出器と、
前記ワークの偏心較正作業後の前記スピンドルの回転軸と、前記ワークの測定時における回転状態の前記スピンドルの回転軸との相対的な傾斜量Bを検知する検知部と、
を備える、平面度測定装置。 - ワークが載置されるテーブルと、
前記テーブルに連結され、前記テーブルを回転させるスピンドルと、
前記テーブルに載置された前記ワークの表面に接触する測定子の変位量を検出する検出器と、
前記ワークの測定開始前における回転停止状態の前記スピンドルの回転軸と、前記ワークの測定時における回転状態の前記スピンドルの回転軸との相対的な傾斜量Bを検知する検知部と、
前記傾斜量Bと前記測定子の変位量とに基づいて前記ワークの平面度を算出する演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記検出器によって検出された前記測定子の角度位置毎の変位量Cを、
前記傾斜量Bに基づいて算出された前記測定子の検出位置における前記スピンドルの回転
軸の傾斜量Dに基づいて補正することにより前記ワークの平面度を算出する、
平面度測定装置。 - 前記傾斜量Bと前記測定子の変位量とに基づいて前記ワークの平面度を算出する演算部を備える、請求項1に記載の平面度測定装置。
- 前記演算部は、前記検出器によって検出された前記測定子の角度位置毎の変位量Cを、前記傾斜量Bに基づいて算出された前記測定子の検出位置における前記スピンドルの回転軸の傾斜量Dに基づいて補正することにより前記ワークの平面度を算出する、請求項3に記載の平面度測定装置。
- 前記演算部は、前記変位量Cから前記傾斜量Dを減算して得られた角度位置毎の補正値Eに基づき、前記ワークの平面度を算出する、請求項2又は4に記載の平面度測定装置。
- 前記演算部は、前記傾斜量Bが、設定した閾値よりも大きい場合には、前記傾斜量Dで変位量Cが補正された前記補正値Eに基づいてワークの平面度を算出し、前記閾値よりも小さい場合には、前記傾斜量Dで前記変位量Cを補正することなく前記変位量Cに基づいてワークの平面度を算出する、請求項5に記載の平面度測定装置。
- 前記演算部は、前記変位量C又は前記補正値Eに基づいて、前記ワークの平面度をリアルタイムで算出する、請求項5又は6に記載の平面度測定装置。
- 前記検知部は、回転停止状態の前記スピンドルの回転軸に直交する方向の互いに異なる位置に配置され、前記テーブル又は前記スピンドルまでの距離又は変位量を検出する第1センサ及び第2センサを有し、前記第1センサ及び第2センサの検出結果に基づいて前記傾斜量Bを検知する、請求項2から7のいずれか1項に記載の平面度測定装置。
- 前記第1センサ、前記第2センサ及び前記検出器の検出結果に基づいて、前記演算部は、振動成分を前記検出結果から削除して平面度を算出する、請求項8に記載の平面度測定装置。
- 前記第1センサ、前記第2センサ及び前記検出器の検出結果に基づいて、前記演算部は、偏心成分を前記検出結果から削除して平面度を算出する、請求項8に記載の平面度測定装置。
- 前記テーブルは、前記テーブルの回転中心と前記ワークの形状中心とを調芯する調芯手段を有する、請求項1から10のいずれか1項に記載の平面度測定装置。
- 前記スピンドルは、エアベアリングによって回転自在に支持される、請求項1から11のいずれか1項に記載の平面度測定装置。
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